JPH0979861A - Optical fiber gyro and optical integrated circuit - Google Patents
Optical fiber gyro and optical integrated circuitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバジャイロ
及び斯かる光ファイバジャイロに使用される光集積回路
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber gyro and an optical integrated circuit used in the optical fiber gyro.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバジャイロは光のサグナック効
果（サニャック効果）を利用して角速度を計測するよう
に構成されており、高い信頼性を有し装置を小型化する
ことができる利点がある。光ファイバジャイロのうち、
干渉型光ファイバジャイロと称する形式のものがある。
これは複数回巻かれた光ファイバループよりなる１本の
長い光路を互いに反対方向に光を伝播させ斯かる２つの
伝播光の位相差より角速度を求めるように構成されてい
る。2. Description of the Related Art An optical fiber gyro is configured to measure an angular velocity by utilizing the Sagnac effect of light (Sagnac effect), and has an advantage that it has high reliability and can miniaturize an apparatus. Out of fiber optic gyro
There is a type called an interference type optical fiber gyro.
This is configured so that light is propagated in opposite directions through one long optical path formed by an optical fiber loop wound a plurality of times, and the angular velocity is obtained from the phase difference between the two propagating lights.
【０００３】図７は干渉型のうち位相変調方式の光ファ
イバジャイロの例を示す。光ファイバジャイロは、半導
体レーザ、発光ダイオード等の光源１０１と入射光を電
流に変換する受光器１０２と１本の光ファイバを複数回
巻いて形成された光ファイバループ１０３と偏光子１０
４と光ファイバを伝播する光を合成し又は分岐するカプ
ラ１０５、１０６と偏光を無偏光化するためのデポララ
イザ１１１とを有する。FIG. 7 shows an example of a phase modulation type optical fiber gyro of the interference type. The optical fiber gyro includes a light source 101 such as a semiconductor laser and a light emitting diode, a light receiver 102 for converting incident light into an electric current, an optical fiber loop 103 formed by winding one optical fiber a plurality of times, and a polarizer 10.
4 and couplers 105 and 106 for combining or splitting the light propagating through the optical fiber and a depolarizer 111 for depolarizing the polarized light.
【０００４】光源１０１より出力された光線は第１のカ
プラ１０５及び偏光子１０４を経由して第２のカプラ１
０６に導かれる。第２のカプラ１０６によって光線は２
つに分岐され、光ファイバループ１０３を互いに反対方
向に伝播する。一方は、デポラライザ１１１を経由して
光ファイバループ１０３を右周りに伝播し、他方は左周
りに伝播する。The light beam output from the light source 101 passes through the first coupler 105 and the polarizer 104, and then the second coupler 1
It is led to 06. The second coupler 106 makes the light beam 2
The optical fiber loop 103 propagates in opposite directions. One propagates rightward through the optical fiber loop 103 via the depolarizer 111, and the other propagates leftward.
【０００５】光ファイバループ１０３内を互いに反対方
向に伝播した光は第２のカプラ１０６によって合成さ
れ、干渉光が生成される。斯かる干渉光は、再び偏光子
１０４及び第１のカプラ１０５を経由して受光器１０２
に導かれ、それによって検出される。Lights propagating in opposite directions in the optical fiber loop 103 are combined by a second coupler 106 to generate interference light. Such interference light passes through the polarizer 104 and the first coupler 105 again, and then the light receiver 102.
To be detected by it.
【０００６】光ファイバループ１０３に角速度Ωが加わ
ると、サグナック効果によって、光ファイバループ１０
３内を互いに反対方向に伝播する２つの光に位相差Δφ
が生ずる。斯かる位相差Δφは角速度Ωに比例し、次の
式で表される。When the angular velocity Ω is applied to the optical fiber loop 103, the optical fiber loop 10 is caused by the Sagnac effect.
Phase difference Δφ between two lights propagating in 3 in opposite directions
Occurs. The phase difference Δφ is proportional to the angular velocity Ω and is represented by the following equation.
【０００７】[0007]
【数１】Δφ＝（２πＬＤ／λＣ）Ω## EQU1 ## Δφ = (2πLD / λC) Ω
【０００８】ここに、Ωは光ファイバループ１０３の中
心軸線周りの角速度、Ｄは光ファイバループ１０３のル
ープ直径、Ｌは光ファイバループ１０３の長さ、λは光
源１０１から出力される光線の波長、Ｃは光速を表す。Where Ω is the angular velocity around the central axis of the optical fiber loop 103, D is the loop diameter of the optical fiber loop 103, L is the length of the optical fiber loop 103, and λ is the wavelength of the light beam output from the light source 101. , C represent the speed of light.
【０００９】光ファイバジャイロは、更に、電流・電圧
変換器１０７と位相変調器１０８と信号発生器１０９と
同期検波器１１０とを有する。受光器１０２より出力さ
れた電流は電流・電圧変換器１０７によって電圧に変換
され電圧信号として出力される。The optical fiber gyro further includes a current / voltage converter 107, a phase modulator 108, a signal generator 109, and a synchronous detector 110. The current output from the light receiver 102 is converted into a voltage by the current / voltage converter 107 and output as a voltage signal.
【００１０】位相変調器１０８は光ファイバループ１０
３の一端に配置されており、信号発生器１０９から供給
された基準信号によって作動される。位相変調器１０８
によって光ファイバループ１０３内を互いに反対方向に
伝播する２つの光は位相変調される。右周りの伝播光は
光ファイバループ１０３の入口で位相変調され、左周り
の伝播光は光ファイバループ１０３の出口で位相変調さ
れる。信号発生器１０９から供給される信号の角周波数
をωP とすれば、電流・電圧変換器１０７の出力電圧Ｖ
は、The phase modulator 108 is an optical fiber loop 10.
It is arranged at one end of the No. 3 and is operated by the reference signal supplied from the signal generator 109. Phase modulator 108
Two phases of light propagating in the optical fiber loop 103 in opposite directions are phase-modulated by. The right-handed propagating light is phase-modulated at the entrance of the optical fiber loop 103, and the left-handed propagating light is phase-modulated at the exit of the optical fiber loop 103. When the angular frequency of the signal supplied from the signal generator 109 is ω P , the output voltage V of the current / voltage converter 107 is
Is
【００１１】[0011]
【数２】Ｖ＝Ｋ［１＋ｃｏｓΔφ・｛Ｊ0 （ｚ）−２Ｊ
2 （ｚ）ｃｏｓ２ωP ｔ＋・・｝−ｓｉｎΔφ・｛２Ｊ
1 （ｚ）ｃｏｓωP ｔ−・・・｝］V = K [1 + cosΔφ · ｛J 0 (z) −2J
2 (z) cos2ω P t + ··｝ −sinΔφ · ｛2J
1 (z) cosω P t -...}]
【００１２】となる。ここで、ｚは位相変調度、Ｊ0 、
Ｊ1 、Ｊ2 、・・・はベッセル関数、Ｋは比例定数、ｔ
は時間である。[0012] Where z is the degree of phase modulation, J 0 ,
J 1 , J 2 , ... Are Bessel functions, K is a proportional constant, t
Is time.
【００１３】同期検波器１１０には信号発生器１０９か
ら角周波数ωP の信号が供給され、斯かる基準信号によ
って出力電圧Ｖの角周波数ｎωP の成分のうち角周波数
ωPの成分が同期検波され、ｓｉｎΔφに比例する出力
２ＫＪ1 （ｚ）ｓｉｎΔφが出力される。これより、位
相差Δφを求めて、数１の式より角速度Ωが求められ
る。A signal of an angular frequency ω P is supplied from the signal generator 109 to the synchronous detector 110, and the component of the angular frequency ω P of the components of the angular frequency nω P of the output voltage V is synchronously detected by the reference signal. Then, an output 2KJ 1 (z) sin Δφ proportional to sin Δφ is output. From this, the phase difference Δφ is obtained, and the angular velocity Ω is obtained from the equation (1).
【００１４】次に、偏光子１０４及びデポラライザ（偏
光解消器）１１１の機能について説明する。偏光子１０
４及びデポラライザ１１１を有する光ファイバジャイロ
の例は、例えば特開平５−５６２４号に記載されてお
り、詳細は、斯かる公報を参照されたい。光源１０１よ
り出力される光は互いに直交する偏光面を有し強度が等
しい２つの偏光、ＴＥ偏光及びＴＭ偏光を含む。以下
に、ＴＥ偏光及びＴＭ偏光をｘ偏光及びｙ偏光とを呼ぶ
こととする。Next, the functions of the polarizer 104 and the depolarizer (depolarizer) 111 will be described. Polarizer 10
4 and an example of an optical fiber gyro having a depolarizer 111 are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-5624, and for details, refer to such publication. The light output from the light source 101 includes two polarized lights, TE polarized light and TM polarized light, which have polarization planes orthogonal to each other and have the same intensity. Hereinafter, TE polarized light and TM polarized light will be referred to as x polarized light and y polarized light.
【００１５】ｘ偏光及びｙ偏光は光ファイバループ１０
３において伝播速度が僅かに異なり、それに起因して干
渉光の位相差Δφに誤差が生ずる。従って光ファイバジ
ャイロでは、高い測定精度を得るために、偏光子１０４
を設け、単一の偏光面を有する偏光、例えばｘ偏光が使
用される。The x-polarized light and the y-polarized light are optical fiber loops 10.
3, the propagation velocities are slightly different, which causes an error in the phase difference Δφ of the interference light. Therefore, in the optical fiber gyro, in order to obtain high measurement accuracy, the polarizer 104
, And polarized light having a single plane of polarization, for example x-polarized light, is used.
【００１６】しかしながら、ｘ偏光の如き、直線偏光で
あっても、長尺の光ファイバループ１０３を伝播する
と、伝播中に偏波状態が変化し偏光方向に直角な偏光成
分が生ずる。例えば、ｘ偏光が光ファイバループ１０３
を伝播するとｙ偏光が生成される。従って、カプラ１０
６によって得られる干渉光には、互いに偏光方向が直交
するｘ偏光及びｙ偏光が含まれる。斯かる２つの偏光の
伝播速度の差に起因して干渉光の位相差Δφに誤差が生
ずる。However, even if linearly polarized light such as x-polarized light is propagated through the long optical fiber loop 103, the polarization state changes during propagation and a polarization component perpendicular to the polarization direction is generated. For example, the x-polarized light is the optical fiber loop 103.
Propagates to produce y-polarized light. Therefore, the coupler 10
The interference light obtained by 6 includes x-polarized light and y-polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other. An error occurs in the phase difference Δφ of the interference light due to the difference in the propagation speeds of the two polarized lights.
【００１７】デポラライザ１１１は、互いに直交する偏
光面を有する２つの偏光又は単一の偏光面を有する１つ
の偏光を入力して、強度が等しく且つ位相差が大きい、
即ち、互いに干渉性がない２つの偏光を生成する。The depolarizer 111 inputs two polarizations having polarization planes orthogonal to each other or one polarization having a single polarization plane, and has the same intensity and a large phase difference.
That is, two polarized lights that do not interfere with each other are generated.
【００１８】デポラライザ１１１は光ファイバループ１
０３の一端に設けられている。右周りの伝播光は光ファ
イバループ１０３の入口でデポラライザ１１１によって
無偏光化され、左周りの伝播光は光ファイバループ１０
３の出口でデポラライザ１１１によって無偏光化され
る。The depolarizer 111 is an optical fiber loop 1
It is provided at one end of 03. The right-handed propagating light is depolarized by the depolarizer 111 at the entrance of the optical fiber loop 103, and the left-handing propagating light is made into the optical fiber loop 10.
It is depolarized by the depolarizer 111 at the exit of 3.
【００１９】例えば、偏光子１０４によってｘ偏光が生
成され、第２のカプラ１０６によって２つに分岐される
ものと仮定する。一方のｘ偏光は光ファイバループ１０
３の入口でデポラライザ１１１によって無偏光化され、
互いに干渉性がなく且つ直交する強度が等しい２つの偏
光を生成する。斯かる２つの偏光は光ファイバループ１
０３を右周りに伝播して第２のカプラ１０５に導かれ
る。他方のｘ偏光は光ファイバループ１０３を左周りに
伝播してから出口でデポラライザ１１１によって無偏光
化され、互いに干渉性がなく且つ直交する強度が等しい
２つの偏光を生成する。For example, assume x-polarized light is produced by polarizer 104 and split in two by second coupler 106. One x-polarized light is the optical fiber loop 10
Depolarized by the depolarizer 111 at the entrance of 3,
It produces two polarizations that are not coherent with each other and are of equal intensity and orthogonal to each other. These two polarizations are the optical fiber loop 1
03 is propagated to the right and guided to the second coupler 105. The other x-polarized light propagates counterclockwise through the optical fiber loop 103 and is then depolarized by the depolarizer 111 at the exit, producing two polarized lights that are coherent and orthogonal in intensity.
【００２０】光ファイバループ１０３を右周りに伝播す
る無偏光化された２つの偏光と左周りに伝播するｘ偏光
は、伝播中に直交する偏光成分を生成するが、最終的に
は無偏光となる。斯かる伝播光は第２のカプラ１０６に
よって合波され、干渉光が得られる。しかしながら、斯
かる干渉光の強度信号には、ｙ偏光及び伝播中に生成し
た偏光成分に起因した誤差は生じない。The two depolarized polarizations propagating clockwise in the optical fiber loop 103 and the x-polarization propagating counterclockwise produce orthogonal polarization components during propagation, but are ultimately unpolarized. Become. The propagating light is combined by the second coupler 106, and interference light is obtained. However, the intensity signal of such interference light does not have an error due to y-polarization and the polarization component generated during propagation.
【００２１】図８を参照して従来のデポラライザ１１１
の構成及び機能を説明する。ここではリヨー（ＬＹＯ
Ｔ）型デポラライザ１１１を説明する。リヨー型デポラ
ライザ１１１の例は、例えば特開昭６２−２２３６１４
号に記載されており、詳細は斯かる公報を参照された
い。リヨー型デポラライザ１１１は、典型的には２本の
偏波面保存ファイバ１１１Ａ、１１１Ｂを接続すること
によって構成されている。偏波面保存ファイバは伝播す
る偏光の偏光面を主軸（偏波面保存軸）に一致した状態
で保持するように機能する。Referring to FIG. 8, a conventional depolarizer 111
The configuration and function of will be described. Here, Lyo (LYO
The T) type depolarizer 111 will be described. An example of the Lyot type depolarizer 111 is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-223614.
No. 1994, and refer to such publication for details. The lyo type depolarizer 111 is typically configured by connecting two polarization-maintaining fibers 111A and 111B. The polarization-maintaining fiber functions to hold the polarization plane of propagating polarized light in a state in which it is aligned with the principal axis (polarization-plane-preserving axis).
【００２２】一方の偏波面保存ファイバ１１１Ｂの長さ
Ｌ2 は、他方の偏波面保存ファイバ１１１Ａの長さＬ1
の２倍より大きい。即ち、Ｌ2 ＞２Ｌ1 である。また一
方の偏波面保存ファイバ１１１Ｂの主軸ｙ2 、ｘ2 は他
方の偏波面保存ファイバ１１１Ａの主軸ｙ1 、ｘ1 に対
して４５°傾斜するように接続されている。The length L 2 of one polarization maintaining fiber 111B is the other polarization maintaining fiber 111A length L 1
Is more than twice. That is, L 2 > 2L 1 . The principal axes y 2 and x 2 of the one polarization maintaining fiber 111B are connected so as to be inclined by 45 ° with respect to the principal axes y 1 and x 1 of the other polarization maintaining fiber 111A.
【００２３】光ファイバループ１０３が偏波面保存ファ
イバによって構成されている場合には、一方の偏波面保
存ファイバ１１１Ｂは光ファイバループ１０３の端部で
あってよく、第２のカプラ１０６に接続された光ファイ
バが偏波面保存ファイバによって構成されている場合に
は、他方の偏波面保存ファイバ１１１Ａは第２のカプラ
１０６に接続された光ファイバであってよい。When the optical fiber loop 103 is composed of a polarization-maintaining fiber, one polarization-maintaining fiber 111 B may be the end of the optical fiber loop 103 and is connected to the second coupler 106. When the optical fiber is a polarization-maintaining fiber, the other polarization-maintaining fiber 111 </ b> A may be the optical fiber connected to the second coupler 106.
【００２４】第１の偏波面保存ファイバ１１１Ａの端部
より、例えば主軸ｘ1 、ｙ1 方向の２つの偏光面を有す
る偏光又は主軸ｘ1 方向の単一の偏光面を有する直線偏
光が入射されたと仮定する。斯かる偏光は第２の偏波面
保存ファイバ１１１Ｂを伝播し、互いに直交する主軸ｘ
2 、ｙ2 方向の偏光面を有する２つの偏光が生成され
る。From the end of the first polarization-maintaining fiber 111A, for example, polarized light having two polarization planes in the principal axes x 1 and y 1 or linearly polarized light having a single polarization plane in the principal axis x 1 direction is incident. Suppose Such polarized light propagates through the second polarization-maintaining fiber 111B and has principal axes x orthogonal to each other.
Two polarized lights are generated with polarization planes in the 2 and y 2 directions.
【００２５】第２の偏波面保存ファイバ１１１Ｂと第１
の偏波面保存ファイバ１１１Ａの長さの差ΔＬ＝Ｌ2 −
Ｌ1 は十分大きく、従って２つの偏光が第２の偏波面保
存ファイバ１１１Ｂを伝播する間に十分大きな光路差が
生ずる。こうして、第２の偏波面保存ファイバ１１１Ｂ
からは、強度が等しく且つ互いに干渉しないように十分
大きい光路差を有する２つの偏光成分を有する光が得ら
れる。即ち、第１の偏波面保存ファイバ１１１Ａに入射
された偏光は無偏光化される。The second polarization-maintaining fiber 111B and the first
Difference in the length of the polarization-maintaining fiber 111A of ΔL = L 2 −
L 1 is sufficiently large, and thus a sufficiently large optical path difference occurs while the two polarized lights propagate through the second polarization-maintaining fiber 111B. Thus, the second polarization-maintaining fiber 111B
Gives light with two polarization components of equal intensity and large enough optical path difference so as not to interfere with each other. That is, the polarized light incident on the first polarization-maintaining fiber 111A is depolarized.
【００２６】[0026]
【発明が解決しようとする課題】図８に示したように、
リヨー（ＬＹＯＴ）型デポラライザ１１１は、２つの偏
波面保存ファイバ１１１Ａ、１１１Ｂを主軸が互いに他
に対して４５°回転した状態で融着接続することによっ
て形成されている。２つの主軸の間の回転角度は正確に
４５°でなければならない。リヨー（ＬＹＯＴ）型デポ
ラライザ１１１は、高い製造精度が要求され且つ温度変
化等の外乱に敏感であるという欠点があった。As shown in FIG. 8,
The LYOT depolarizer 111 is formed by fusion-splicing two polarization-maintaining fibers 111A and 111B in a state in which the main axes are rotated by 45 ° with respect to each other. The angle of rotation between the two main axes must be exactly 45 °. The LYOT type depolarizer 111 has drawbacks that it requires high manufacturing accuracy and is sensitive to disturbances such as temperature changes.
【００２７】また、リヨー（ＬＹＯＴ）型デポラライザ
１１１は、２つの偏波面保存ファイバ１１１Ａ、１１１
Ｂの融着接続部を保護する部材の寸法が比較的大きいた
め、光ファイバジャイロの小型化の妨げとなり、また光
集積回路の使用に適していなかった。The LYOT type depolarizer 111 has two polarization-maintaining fibers 111A and 111A.
Since the size of the member for protecting the fusion spliced portion of B is relatively large, it hinders downsizing of the optical fiber gyro and is not suitable for use in an optical integrated circuit.
【００２８】本発明は、斯かる点に鑑み、外乱の影響を
受けることがない且つ小型化が可能な光ファイバジャイ
ロを提供することを目的とする。In view of the above point, the present invention has an object to provide an optical fiber gyro that is not affected by disturbance and can be downsized.
【００２９】本発明は、斯かる点に鑑み、リヨー（ＬＹ
ＯＴ）型デポラライザ１１１を使用することなく、デポ
ラライザ機能を組み込んだ光集積回路を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above points.
An object of the present invention is to provide an optical integrated circuit incorporating a depolarizer function without using the (OT) type depolarizer 111.
【００３０】[0030]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、例えば
図１及び図２に示すように、光源と２つの光を分岐し且
つ合成する光分岐手段と光ファイバループと受光器とを
有し、上記光分岐手段は上記光源からの光を２つに分岐
して上記光ファイバループの両端に供給し上記光ファイ
バループを互いに反対方向に伝播した光を合成して干渉
光を生成し、該干渉光は上記受光器によって検出される
ように構成された光ファイバジャイロにおいて、上記光
ファイバループはシグルモード光ファイバによって形成
され、上記光ファイバループの両端又は一端に四分の一
波長板が配置され、該四分の一波長板の光軸は入射する
偏光の光軸に対して４５°傾斜して配置されている。According to the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a light source, an optical branching means for branching and combining two lights, an optical fiber loop, and a light receiver are provided. Then, the light branching unit splits the light from the light source into two and supplies the split light to both ends of the optical fiber loop, and combines the lights propagating in the optical fiber loop in opposite directions to generate interference light. In the optical fiber gyro configured so that the interference light is detected by the light receiver, the optical fiber loop is formed by a sigle mode optical fiber, and a quarter wave plate is arranged at both ends or one end of the optical fiber loop. The quarter-wave plate is arranged such that the optical axis of the quarter-wave plate is inclined by 45 ° with respect to the optical axis of the incident polarized light.
【００３１】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板の光路方向の厚さは上記光源
のコヒーレンス長より大きいことを特徴とする。According to the present invention, in the optical fiber gyro, the thickness of the quarter wavelength plate in the optical path direction is larger than the coherence length of the light source.
【００３２】本発明によれば、上記光分岐手段は光集積
回路に形成された導波路よりなるＹ分岐を含むことを特
徴とする。本発明によれば、上記光分岐手段は光集積回
路に形成された導波路よりなる２つのＹ分岐を含むこと
を特徴とする。本発明によれば、上記光集積回路に偏光
子が集積されていることを特徴とする。本発明によれ
ば、上記光集積回路はプロトン交換法によって形成され
ていることを特徴とする。According to the present invention, the optical branching means includes a Y branch formed of a waveguide formed in an optical integrated circuit. According to the present invention, the optical branching means includes two Y-branches each formed of a waveguide formed in an optical integrated circuit. According to the present invention, a polarizer is integrated in the optical integrated circuit. According to the present invention, the optical integrated circuit is formed by a proton exchange method.
【００３３】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板は上記集積回路と上記光ファ
イバループを接続する接続部材によって支持されている
ことを特徴とする。According to the present invention, in the optical fiber gyro, the quarter-wave plate is supported by a connecting member that connects the integrated circuit and the optical fiber loop.
【００３４】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記接続部材は珪素（Ｓｉ）板に形成されたＶ溝
に上記光ファイバループの端部を支持するように構成さ
れていることを特徴とする。上記四分の一波長板は上記
接続部材に形成された溝に挿入されて支持されているこ
とを特徴とする。According to the present invention, in the optical fiber gyro, the connecting member is configured to support the end portion of the optical fiber loop in the V groove formed in the silicon (Si) plate. To do. The quarter-wave plate is inserted into and supported by a groove formed in the connecting member.
【００３５】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板は光路に垂直な面に対して傾
斜して配置されていることを特徴とする。本発明によれ
ば、光ファイバジャイロにおいて、上記光源からの光の
スペクトルは広域スペクトルであることを特徴とする。According to the present invention, in the optical fiber gyro, the quarter-wave plate is arranged so as to be inclined with respect to a plane perpendicular to the optical path. According to the present invention, in the optical fiber gyro, the spectrum of the light from the light source is a wide spectrum.
【００３６】本発明によれば、基板とその上面に沿って
形成された導波路とを有する光集積回路において、上記
導波路の光路に四分の一波長板が設けられ、該四分の一
波長板の主軸は上記導波路の主軸に対して４５°傾斜し
ていることを特徴とする。According to the present invention, in an optical integrated circuit having a substrate and a waveguide formed along the upper surface thereof, a quarter wavelength plate is provided in the optical path of the waveguide, and the quarter wavelength plate is provided. The main axis of the wave plate is inclined by 45 ° with respect to the main axis of the waveguide.
【００３７】本発明によれば、光集積回路において、上
記四分の一波長板は珪素（Ｓｉ）よりなる光ファイバ保
持部材によって支持されていることを特徴とする。According to the present invention, in the optical integrated circuit, the quarter-wave plate is supported by an optical fiber holding member made of silicon (Si).
【００３８】本発明によれば、光集積回路において、上
記導波路はＹ分岐を形成しており、該Ｙ分岐の各分岐に
沿って位相変調器が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、光集積回路において、上記導波路に偏
光子が形成されていることを特徴とする。According to the present invention, in the optical integrated circuit, the waveguide forms a Y branch, and a phase modulator is formed along each branch of the Y branch.
According to the present invention, in the optical integrated circuit, a polarizer is formed in the waveguide.
【００３９】本発明によれば、光源と受光器と光集積回
路と光ファイバループと上記光集積回路と光ファイバル
ープの間に配置された四分の一波長板とを有する光ファ
イバジャイロの製造方法において、珪素（Ｓｉ）板の上
面にＶ溝を形成することと、該Ｖ溝に上記光ファイバル
ープの端部の光ファイバを装着することと、上記Ｖ溝内
に配置された光ファイバを切断するように上記珪素（Ｓ
ｉ）板に横断方向の溝を形成することと、該横断方向の
溝に四分の一波長板を挿入することと、を含む。According to the present invention, an optical fiber gyro having a light source, a light receiver, an optical integrated circuit, an optical fiber loop, and a quarter-wave plate arranged between the optical integrated circuit and the optical fiber loop is manufactured. In the method, a V groove is formed on the upper surface of a silicon (Si) plate, an optical fiber at the end of the optical fiber loop is attached to the V groove, and an optical fiber arranged in the V groove is formed. The silicon (S
i) forming a transverse groove in the plate and inserting a quarter wave plate in the transverse groove.
【００４０】本発明によれば、光ファイバジャイロの製
造方法において、上記横断方向の溝はダイシング技術に
よって形成することを特徴とする。According to the present invention, in the method of manufacturing an optical fiber gyro, the groove in the transverse direction is formed by a dicing technique.
【００４１】本発明によると、四分の一波長板によって
リヨー（ＬＹＯＴ）型デポラライザと同様な無偏光化の
機能が提供される。According to the present invention, the quarter-wave plate provides a depolarizing function similar to that of the LYOT type depolarizer.
【００４２】光集積回路の導波路を伝播した偏光は四分
の一波長板に伝播し、互いに直交する２つの偏光面を有
する偏光が生成される。斯かる２つの偏光成分は、四分
の一波長板を伝播する間に十分大きな位相差を生じる。
こうして、互いに干渉性が無い２つの偏光成分が生成さ
れる。The polarized light propagating through the waveguide of the optical integrated circuit propagates to the quarter-wave plate, and polarized light having two polarization planes orthogonal to each other is generated. The two polarization components cause a sufficiently large phase difference while propagating through the quarter wave plate.
In this way, two polarization components that do not interfere with each other are generated.
【００４３】[0043]
【発明の実施の形態】以下に図１〜図６を参照して本発
明の実施例について説明する。図１に本発明による光集
積回路及びそれを使用した光ファイバジャイロの第１の
例を示す。本例の光ファイバジャイロは、光源１０１及
び受光器１０２と光集積回路１０と接続部材１１６と接
続部材１１６に支持された四分の一波長板２５と光ファ
イバループ１０３とを有し、更に、電流電圧変換器１０
７、信号発生器１０９及び同期検波器１１０を有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a first example of an optical integrated circuit according to the present invention and an optical fiber gyro using the same. The optical fiber gyro of this example includes a light source 101, a light receiver 102, an optical integrated circuit 10, a connecting member 116, a quarter-wave plate 25 supported by the connecting member 116, and an optical fiber loop 103. Current-voltage converter 10
7, a signal generator 109 and a synchronous detector 110.
【００４４】本例の光ファイバジャイロは、図７の従来
の光ファイバジャイロと比較して、偏光子１０４、２つ
のカプラ１０５、１０６、位相変調器１０８の代わりに
光集積回路１０が使用され、リヨー型デポラライザ１１
１の代わりに接続部材１１６に支持された四分の一波長
板２５が使用されている点が異なり、それ以外は従来の
光ファイバジャイロの構成と同様であってよい。The optical fiber gyro of this example is different from the conventional optical fiber gyro of FIG. 7 in that the optical integrated circuit 10 is used in place of the polarizer 104, the two couplers 105 and 106, and the phase modulator 108. Lyot type depolarizer 11
The quarter wave plate 25 supported by the connecting member 116 is used instead of 1, and other configurations may be the same as those of the conventional optical fiber gyro.
【００４５】本例によると、四分の一波長板２５はリヨ
ー型デポラライザ１１１と同様に互いに直交する２つの
偏光面を有するＸ偏光及びＹ偏光を含む直線偏光を無偏
光化する機能を有する。四分の一波長板２５の機能の詳
細は後に説明する。According to this example, the quarter-wave plate 25 has a function of depolarizing linearly polarized light including X-polarized light and Y-polarized light having two planes of polarization which are orthogonal to each other, like the lyo-type depolarizer 111. Details of the function of the quarter-wave plate 25 will be described later.
【００４６】本例によると、光集積回路１０は２つのＹ
分岐１５、１６と第２のＹ分岐１６の２つの分岐１６
Ａ、１６Ｂに沿って形成された位相変調器１８、１８’
とを有する。２つのＹ分岐１５、１６及びその各々の分
岐１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂは基板１１の上面に
形成された導波路よりなる。斯かる位相変調器１８、１
８’は第２のＹ分岐１６の２つの分岐１６Ａ、１６Ｂの
一方又は両方に設けてよい。According to this example, the optical integrated circuit 10 has two Ys.
Two branches 16 of the branches 15 and 16 and the second Y branch 16
Phase modulators 18, 18 'formed along A, 16B
And The two Y branches 15 and 16 and their respective branches 15A, 15B, 16A, and 16B are waveguides formed on the upper surface of the substrate 11. Such phase modulators 18, 1
8'may be provided on one or both of the two branches 16A, 16B of the second Y-branch 16.
【００４７】第１のＹ分岐１５の一方の分岐１５Ａの先
端には光源１０１が配置され、第１のＹ分岐１５の他方
の分岐１５Ｂの先端には受光器１０３が配置されてい
る。光源１０１及び受光器１０３は第１のＹ分岐１５の
各分岐１５Ａ、１５Ｂの先端、即ち、基板１１の端面よ
り隔置されてよく又は適当な方法によって接合されてよ
い。The light source 101 is arranged at the tip of one branch 15A of the first Y branch 15, and the light receiver 103 is arranged at the tip of the other branch 15B of the first Y branch 15. The light source 101 and the light receiver 103 may be separated from the tip of each branch 15A, 15B of the first Y branch 15, that is, the end face of the substrate 11, or may be joined by a suitable method.
【００４８】本例によると、光集積回路１０と光ファイ
バループ１０３の間に接続部材１１６が設けられてお
り、斯かる接続部材１１６は第２のＹ分岐１６の分岐１
６Ａ、１６Ｂと光ファイバループ１０３の両端の光ファ
イバ１１３、１１３を接続するように機能する。According to this example, a connecting member 116 is provided between the optical integrated circuit 10 and the optical fiber loop 103, and the connecting member 116 is the branch 1 of the second Y branch 16.
6A, 16B and the optical fibers 113, 113 at both ends of the optical fiber loop 103 are connected.
【００４９】本例によると、光ファイバループ１０３の
両端の光ファイバ１３１、１３１を横断するように四分
の一波長板２５が設けられている。斯かる四分の一波長
板２５は接続部材１１６によって支持されている。四分
の一波長板２５は２つの光ファイバ１３１、１３１の一
方又は両方に設けられてよい。According to this example, the quarter-wave plate 25 is provided so as to traverse the optical fibers 131, 131 at both ends of the optical fiber loop 103. The quarter-wave plate 25 is supported by the connecting member 116. The quarter-wave plate 25 may be provided on one or both of the two optical fibers 131, 131.
【００５０】図２を参照して本発明による光ファイバジ
ャイロ及び光集積回路の第２の例を説明する。本例の光
ファイバジャイロは、光源１０１及び受光器１０２と１
つのカプラ１０５と光集積回路３０と２つの接続部材１
１５及び１１６と第２の接続部材１１６に支持された四
分の一波長板２５と光ファイバループ１０３とを有し、
更に、電流電圧変換器１０７、信号発生器１０９及び同
期検波器１１０を有する。A second example of the optical fiber gyro and the optical integrated circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. The optical fiber gyro of this example includes a light source 101 and a light receiver 102.
One coupler 105, an optical integrated circuit 30, and two connecting members 1
15 and 116, a quarter wave plate 25 supported by the second connecting member 116, and an optical fiber loop 103,
Further, it has a current-voltage converter 107, a signal generator 109 and a synchronous detector 110.
【００５１】本例の光ファイバジャイロは、図７の従来
の光ファイバジャイロと比較して、偏光子１０４、位相
変調器１０８の代わりに２つの接続部材１１５及び１１
６と光集積回路３０が使用され、リヨー型デポラライザ
１１１の代わりに四分の一波長板２５が使用されている
点が異なり、それ以外は従来の光ファイバジャイロの構
成と同様であってよい。The optical fiber gyro of this example is different from the conventional optical fiber gyro of FIG. 7 in that two connecting members 115 and 11 are used instead of the polarizer 104 and the phase modulator 108.
6 and the optical integrated circuit 30 are used, and the quarter wavelength plate 25 is used instead of the lyo type depolarizer 111. Other than that, the configuration may be the same as that of the conventional optical fiber gyro.
【００５２】本例によると、光集積回路３０は基板３１
の上面に形成されたＹ分岐３６と斯かるＹ分岐３６の分
岐３６Ａ、３６Ｂに沿って形成された位相変調器３８、
３８’とを有する。斯かる位相変調器３８、３８’は２
つの分岐、即ち、導波路３６Ａ、３６Ｂの一方又は両方
に設けてよい。According to this example, the optical integrated circuit 30 includes the substrate 31.
A Y branch 36 formed on the upper surface of the Y branch 36 and a phase modulator 38 formed along the branches 36A and 36B of the Y branch 36,
38 '. Such phase modulators 38, 38 'are 2
It may be provided in one branch, that is, in one or both of the waveguides 36A and 36B.
【００５３】光集積回路３０の両側にはそれぞれ接続部
材１１５、１１６が設けられている。第１の接続部材１
１５はカプラ１０５より延在する光ファイバ１３１をＹ
分岐３６の導波路に接続し、第２の接続部材１１６はＹ
分岐３６の分岐３６Ａ、３６Ｂをそれぞれ光ファイバル
ープ１０３の両端の光ファイバ１３１、１３１に接続す
るように機能する。Connection members 115 and 116 are provided on both sides of the optical integrated circuit 30, respectively. First connecting member 1
Reference numeral 15 denotes an optical fiber 131 extending from the coupler 105.
The second connecting member 116 is connected to the waveguide of the branch 36, and
It functions to connect the branches 36A and 36B of the branch 36 to the optical fibers 131 and 131 at both ends of the optical fiber loop 103, respectively.
【００５４】図１に示した本発明の第１の例と同様に、
光ファイバループ１０３の両端の光ファイバ１３１、１
３１を横断するように四分の一波長板２５が設けられて
いる。斯かる四分の一波長板２５は第２の接続部材１１
６によって支持されている。四分の一波長板２５は２つ
の光ファイバ１３１、１３１の一方又は両方に設けられ
てよい。Similar to the first example of the present invention shown in FIG.
Optical fibers 131, 1 at both ends of the optical fiber loop 103
A quarter-wave plate 25 is provided so as to traverse 31. The quarter wave plate 25 is used for the second connecting member 11
6 supported. The quarter-wave plate 25 may be provided on one or both of the two optical fibers 131, 131.
【００５５】図１に示した光集積回路１０及び図２に示
した光集積回路３０は周知の適当な方法によって製造さ
れてよい。例えば、Ｙ分岐１５、１６、３６及びその各
分岐１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂ
を構成する導波路、位相変調器１８、３８等、はフォト
リソグラフィ技術を使用して製造されてよい。基板１
１、３１として例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3 ）が使用
される。導波路の形成方法には熱拡散法、プロトン拡散
法等がある。The optical integrated circuit 10 shown in FIG. 1 and the optical integrated circuit 30 shown in FIG. 2 may be manufactured by a suitable known method. For example, Y branches 15, 16, 36 and their respective branches 15A, 15B, 16A, 16B, 36A, 36B.
The waveguides, the phase modulators 18, 38, etc. that compose the above may be manufactured using photolithography technology. Board 1
1 and 31, for example, lithium niobate (LiNb
O 3 ) or lithium tantalate (LiTaO 3 ) is used. The method of forming the waveguide includes a thermal diffusion method, a proton diffusion method and the like.
【００５６】本例によると、光集積回路１０、３０は好
ましくは偏光分離機能を有する。プロトン交換型の光集
積回路では導波路が偏光子の機能を果たすので偏光子を
特に設ける必要はない。しかしながら、チタン拡散型の
光集積回路では導波路が偏光子の機能を有することはな
いから、光集積回路に偏光子を形成する必要がある。斯
かる偏光子は金属装荷型に形成されてよい。According to this example, the optical integrated circuits 10 and 30 preferably have a polarization separation function. In the proton exchange type optical integrated circuit, since the waveguide functions as a polarizer, it is not necessary to provide a polarizer. However, in the titanium-diffused optical integrated circuit, the waveguide does not have the function of a polarizer, and therefore it is necessary to form a polarizer in the optical integrated circuit. Such a polarizer may be formed in a metal loaded form.
【００５７】本例の光集積回路１０、３０は好ましくは
プロトン交換型であり、従って、図１及び図２に示すよ
うに、偏光子が設けられていない。しかしながら、本例
の光集積回路１０、３０をチタン拡散型とし、偏光子を
別個に設けてもよい。斯かる場合、図１に示す例では、
偏光子１４（破線にて示す。）は光集積回路１０に形成
され、２つのＹ分岐１５、１６の間に設けられる。図３
に示す例では、偏光子１４（破線にて示す。）はＹ分岐
３６の導波路に形成してもよい。The optical integrated circuits 10 and 30 of this example are preferably of the proton exchange type, and therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, no polarizer is provided. However, the optical integrated circuits 10 and 30 of this example may be of titanium diffusion type, and the polarizers may be separately provided. In such a case, in the example shown in FIG.
A polarizer 14 (shown by a broken line) is formed in the optical integrated circuit 10 and is provided between the two Y branches 15 and 16. FIG.
In the example shown in, the polarizer 14 (shown by a broken line) may be formed in the waveguide of the Y branch 36.
【００５８】本例によると光集積回路１０、３０に形成
されたＹ分岐１５、１６、３６及びその分岐１５Ａ、１
５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂはシングルモー
ド導波路であり、光ファイバループ１０３、１３１、１
３１はシングルモード光ファイバである。また、光源１
０１としてスーパールミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）が使用されてよく、光源からの光のスペクトルは広
域スペクトルである。According to this example, Y branches 15, 16, 36 formed in the optical integrated circuits 10, 30 and their branches 15A, 1
5B, 16A, 16B, 36A, and 36B are single mode waveguides, and the optical fiber loops 103, 131, and 1
31 is a single mode optical fiber. Also, the light source 1
01 as a super luminescent diode (SL
D) may be used and the spectrum of the light from the light source is broad spectrum.
【００５９】図３を参照して四分の一波長板２５の配置
及び機能を詳細に説明する。光集積回路１０、３０のＹ
分岐１６、３６の一方の分岐、即ち、導波路１６Ｂ、３
６Ｂの部分とそれに接続された光ファイバループ１０３
の一端の光ファイバ１３１の部分を示し、接続部材１１
６は省略されている。導波路１６Ｂ、３６Ｂの主軸をＯ
ｘ、Ｏｙとする。図示のように四分の一波長板２５の結
晶軸Ｃ−Ｃは導波路１６Ｂの主軸Ｏｘ、Ｏｙに対して４
５°回転傾斜している。The arrangement and function of the quarter-wave plate 25 will be described in detail with reference to FIG. Y of the optical integrated circuits 10 and 30
One of the branches 16, 36, that is, the waveguides 16B, 3
6B part and optical fiber loop 103 connected to it
Of the optical fiber 131 at one end of the connection member 11
6 is omitted. The main axes of the waveguides 16B and 36B are O
Let x and Oy. As shown in the figure, the crystal axis CC of the quarter-wave plate 25 is 4 with respect to the principal axes Ox and Oy of the waveguide 16B.
It is inclined by 5 °.
【００６０】四分の一波長板２５は周知のように、互い
に直交する２つの偏光面を有する偏光の間に１／４波長
の光路差を生じさせる。また、主軸に対して４５°傾斜
した直線偏光が入射すると透過光は円偏光となる。従っ
て、四分の一波長板２５によってリヨー型デポラライザ
と同様な無偏光化の機能が提供される。As is well known, the quarter-wave plate 25 causes an optical path difference of ¼ wavelength between polarized lights having two polarization planes orthogonal to each other. Further, when linearly polarized light inclined by 45 ° with respect to the principal axis is incident, the transmitted light becomes circularly polarized light. Therefore, the quarter-wave plate 25 provides a depolarizing function similar to that of the Lyot type depolarizer.
【００６１】四分の一波長板は適当な厚さの複屈折板よ
りなり、斯かる複屈折板としてルチル（ＴｉＯ2 ）、水
晶、方解石（結晶）等が使用される。複屈折板の厚さは
入射した２つの直線偏光の間に１／４波長、詳細には
（２ｎ＋１）／４波長の光路差が生ずるように設定され
る。光源のコヒーレンス長（可干渉距離）より大きい光
路差を生じさせることによって、２つの直交する偏光は
互いに独立となり、出射光は無偏光化されることができ
る。The quarter-wave plate is composed of a birefringent plate having an appropriate thickness, and rutile (TiO 2 ), quartz, calcite (crystal), etc. are used as the birefringent plate. The thickness of the birefringent plate is set so that an optical path difference of ¼ wavelength, specifically (2n + 1) / 4 wavelength, is generated between two incident linearly polarized lights. By making the optical path difference larger than the coherence length (coherence length) of the light source, the two orthogonal polarizations become independent from each other, and the emitted light can be depolarized.
【００６２】本例によると、四分の一波長板２５の厚さ
は光源のコヒーレンス長（可干渉距離）の３〜４倍であ
る。例えば、３０μｍ程度のコヒーレンス長を有するス
ーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）を光源１０
１として用い、ルチル板を四分の一波長板として用いる
場合、その厚さを０．３ｍｍ程度とすることによって、
２つの互いに直交する直線偏光の間の光路差を（２ｎ＋
１）／４とすることができる。According to this example, the thickness of the quarter-wave plate 25 is 3 to 4 times the coherence length (coherence length) of the light source. For example, a super luminescent diode (SLD) having a coherence length of about 30 μm is used as the light source 10
1 and the rutile plate as a quarter-wave plate, by setting the thickness to about 0.3 mm,
The optical path difference between two linearly polarized light beams orthogonal to each other is (2n +
It can be 1) / 4.
【００６３】図４及び図５を参照して接続部材、即ち、
支持部材１１６に支持された四分の一波長板２５の配置
位置を説明する。図４Ａ及び図５Ａは接続部材１１６を
含む部分の平面構成、図４Ｂ及び図５Ｂはその側面構成
を示す。図４に示す例では、四分の一波長板２５は光フ
ァイバ１３１に対して垂直に配置され、図５に示す例で
は、四分の一波長板２５は光ファイバ１３１に垂直な面
に対して傾斜して配置されている。図５の例のように、
四分の一波長板２５を傾斜して配置することによって、
光の反射に起因する損失を減少させることができる。Referring to FIGS. 4 and 5, the connecting member, that is,
The arrangement position of the quarter-wave plate 25 supported by the support member 116 will be described. 4A and 5A show a plan configuration of a portion including the connecting member 116, and FIGS. 4B and 5B show a side configuration thereof. In the example shown in FIG. 4, the quarter-wave plate 25 is arranged perpendicular to the optical fiber 131, and in the example shown in FIG. It is arranged to be inclined. As in the example of Figure 5,
By arranging the quarter-wave plate 25 at an angle,
The loss due to the reflection of light can be reduced.
【００６４】図６を参照して、四分の一波長板２５を接
続部材、即ち、支持部材１１６に配置する方法を説明す
る。図６Ａに示すように、支持部材１１６の上面にＶ溝
１２０を形成する。支持部材１１６は珪素（Ｓｉ）によ
って形成してよい。図６Ｂに示すように、光ファイバ１
３１を斯かるＶ溝１２０に配置して固定する。光ファイ
バ１３１は適当な接着剤によって固定されてよい。図６
Ｃに示すように、光ファイバ１３１を横断するように溝
１２２を形成する。即ち、溝１２２を形成するとき同時
に光ファイバ１３１は切断される。A method of disposing the quarter-wave plate 25 on the connecting member, that is, the supporting member 116 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, the V groove 120 is formed on the upper surface of the support member 116. The support member 116 may be formed of silicon (Si). As shown in FIG. 6B, the optical fiber 1
31 is arranged and fixed in the V groove 120. The optical fiber 131 may be fixed by a suitable adhesive. Figure 6
As shown in C, the groove 122 is formed so as to traverse the optical fiber 131. That is, the optical fiber 131 is cut at the same time when the groove 122 is formed.
【００６５】斯かる溝１２２は、半導体の製造工程にて
使用されるダイシング技術によって形成してよい。半導
体の製造工程では、ウエハを切断してチップを形成する
ときダイシング用カッタが使用される。斯かるダイシン
グ用カッタによって図６Ｃに示す如き溝１２２が形成さ
れてよい。The groove 122 may be formed by the dicing technique used in the semiconductor manufacturing process. In a semiconductor manufacturing process, a dicing cutter is used when cutting a wafer to form chips. The dicing cutter may form the groove 122 as shown in FIG. 6C.
【００６６】最後に図６Ｄに示すように、溝１２２に四
分の一波長板２５が挿入され、固定される。溝１２２及
び四分の一波長板２５は、図４に示した例のように、光
ファイバ１３１に垂直に配置されてよく、図５に示した
例のように、光ファイバ１３１に垂直な面に対して傾斜
して配置されてよい。尚、２つの光ファイバ１３１、１
３１の両者に対して四分の一波長板２５を配置する場合
には、溝１２２は２つのＶ溝１２０、１２０に対して形
成される。Finally, as shown in FIG. 6D, the quarter-wave plate 25 is inserted and fixed in the groove 122. The groove 122 and the quarter-wave plate 25 may be arranged vertically to the optical fiber 131 as in the example shown in FIG. 4, and may be a surface perpendicular to the optical fiber 131 as in the example shown in FIG. May be arranged at an angle with respect to. Two optical fibers 131, 1
When the quarter-wave plate 25 is arranged for both of the V-shaped grooves 31, the groove 122 is formed for the two V-shaped grooves 120, 120.
【００６７】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it will be understood by those skilled in the art that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. Easy to understand.
【００６８】[0068]
【発明の効果】本発明の光ファイバジャイロによると、
四分の一波長板によってデポラライザの機能が提供され
るから、装置を小型化することができる利点がある。According to the optical fiber gyro of the present invention,
Since the quarter-wave plate provides the function of the depolarizer, there is an advantage that the device can be downsized.
【００６９】本発明の光ファイバジャイロによると、リ
ヨー型デポラライザの代わりに四分の一波長板を使用す
るから、製造工程を容易化できる利点がある。According to the optical fiber gyro of the present invention, since the quarter wave plate is used instead of the lyo type depolarizer, there is an advantage that the manufacturing process can be simplified.
【００７０】本発明の光集積回路によると、ダイシング
技術を使用して四分の一波長板を挿入するための溝を形
成するから、正確に且つ容易に四分の一波長板を挿入し
光軸を整合させることができる利点がある。According to the optical integrated circuit of the present invention, since the groove for inserting the quarter-wave plate is formed by using the dicing technique, it is possible to accurately and easily insert the quarter-wave plate and The advantage is that the axes can be aligned.
【図１】本発明の光ファイバジャイロの第１の例を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a first example of an optical fiber gyro of the present invention.
【図２】本発明の光ファイバジャイロの第２の例を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a second example of the optical fiber gyro of the present invention.
【図３】本発明の光ファイバジャイロの一部詳細を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a part of details of the optical fiber gyro of the present invention.
【図４】四分の一波長板の配置状態を説明するための説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an arrangement state of quarter-wave plates.
【図５】四分の一波長板の配置状態を説明するための説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an arrangement state of quarter-wave plates.
【図６】四分の一波長板を組み立てる方法を説明するた
めの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of assembling the quarter-wave plate.
【図７】従来の光ファイバジャイロの例を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing an example of a conventional optical fiber gyro.
【図８】従来のリヨー型デポラライザの構成を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional Lyot type depolarizer.
１０ 光集積回路 １１ 基板 １４ 偏光子 １５、１６ Ｙ分岐 １５Ａ、１５Ｂ Ｙ分岐の分岐 １６Ａ、１６Ｂ Ｙ分岐の分岐 １８、１８’ 位相変調器 ２５ 四分の一波長板 ３０ 光集積回路 ３１ 基板 ３６ Ｙ分岐 ３６Ａ、３６Ｂ Ｙ分岐の分岐（導波路） ３８、３８’ 位相変調器 １０１ 光源 １０２ 受光器 １０３ 光ファイバループ １０４ 偏光子 １０５、１０６ カプラ １０７ 電流電圧変換器 １０８ 位相変調器 １０９ 信号発生器 １１０ 同期検波器 １１１ リヨー型デポラライザ １３１ 光ファイバ １１５ 接続部材 １１６ 接続部材、支持部材 １２０ Ｖ溝 １２２ 溝 10 Optical Integrated Circuit 11 Substrate 14 Polarizers 15, 16 Y Branch 15A, 15B Y Branch Branch 16A, 16B Y Branch Branch 18, 18 ′ Phase Modulator 25 Quarter Wave Plate 30 Optical Integrated Circuit 31 Substrate 36 Y Branch 36A, 36B Branch of Y branch (waveguide) 38, 38 'Phase modulator 101 Light source 102 Light receiver 103 Optical fiber loop 104 Polarizer 105, 106 Coupler 107 Current voltage converter 108 Phase modulator 109 Signal generator 110 Synchronization Detector 111 Lyoyo depolarizer 131 Optical fiber 115 Connection member 116 Connection member, support member 120 V groove 122 groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益嶋 健守 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenmori Masushima 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Tokimec Co., Ltd.
Claims (17)
分岐手段と光ファイバループと受光器とを有し、上記光
分岐手段は上記光源からの光を２つに分岐して上記光フ
ァイバループの両端に供給し上記光ファイバループを互
いに反対方向に伝播した光を合成して干渉光を生成し、
該干渉光は上記受光器によって検出されるように構成さ
れた光ファイバジャイロにおいて、 上記光ファイバループはシグルモード光ファイバによっ
て形成され、上記光ファイバループの両端又は一端に四
分の一波長板が配置され、該四分の一波長板の光軸は入
射する偏光の光軸に対して４５°傾斜して配置されてい
ることを特徴とする光ファイバジャイロ。1. A light source, an optical branching unit for branching and combining two lights, an optical fiber loop, and a photodetector, wherein the light branching unit branches the light from the light source into two lights. Supplying to both ends of the fiber loop, to generate interference light by combining the light propagated in the opposite directions through the optical fiber loop,
In the optical fiber gyro configured so that the interference light is detected by the light receiver, the optical fiber loop is formed by a sigle mode optical fiber, and a quarter wave plate is arranged at both ends or one end of the optical fiber loop. An optical fiber gyro is characterized in that the optical axis of the quarter-wave plate is arranged inclined by 45 ° with respect to the optical axis of incident polarized light.
いて、 上記四分の一波長板の光路方向の厚さは上記光源のコヒ
ーレンス長より大きいことを特徴とする光ファイバジャ
イロ。2. The optical fiber gyro according to claim 1, wherein the thickness of the quarter wavelength plate in the optical path direction is larger than the coherence length of the light source.
ロにおいて、 上記光分岐手段は光集積回路に形成された導波路よりな
るＹ分岐を含むことを特徴とする光ファイバジャイロ。3. The optical fiber gyro according to claim 1 or 2, wherein the optical branching means includes a Y branch formed of a waveguide formed in an optical integrated circuit.
いて、 上記光分岐手段は光集積回路に形成された導波路よりな
る２つのＹ分岐を含むことを特徴とする光ファイバジャ
イロ。4. The optical fiber gyro according to claim 3, wherein the optical branching means includes two Y branches formed of a waveguide formed in an optical integrated circuit.
ロにおいて、 上記光集積回路に偏光子が集積されていることを特徴と
する光ファイバジャイロ。5. The optical fiber gyro according to claim 3, wherein a polarizer is integrated in the optical integrated circuit.
ロにおいて、 上記光集積回路はプロトン交換法によって形成されてい
ることを特徴とする光ファイバジャイロ。6. The optical fiber gyro according to claim 3 or 4, wherein the optical integrated circuit is formed by a proton exchange method.
バジャイロにおいて、 上記四分の一波長板は上記集積回路と上記光ファイバル
ープを接続する接続部材によって支持されていることを
特徴とする光ファイバジャイロ。7. The optical fiber gyro according to claim 3, 4, 5 or 6, wherein the quarter-wave plate is supported by a connecting member that connects the integrated circuit and the optical fiber loop. And a fiber optic gyro.
いて、 上記接続部材は珪素（Ｓｉ）板に形成されたＶ溝に上記
光ファイバループの端部を支持するように構成されてい
ることを特徴とする光ファイバジャイロ。8. The optical fiber gyro according to claim 7, wherein the connecting member is configured to support an end of the optical fiber loop in a V groove formed in a silicon (Si) plate. And a fiber optic gyro.
ロにおいて、 上記四分の一波長板は上記接続部材に形成された溝に挿
入されて支持されていることを特徴とする光ファイバジ
ャイロ。9. The optical fiber gyro according to claim 7, wherein the quarter-wave plate is inserted into and supported by a groove formed in the connecting member.
８又は９記載の光ファイバジャイロにおいて、上記四分
の一波長板は光路に垂直な面に対して傾斜して配置され
ていることを特徴とする光ファイバジャイロ。10. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8. The optical fiber gyro according to 8 or 9, wherein the quarter-wave plate is arranged so as to be inclined with respect to a plane perpendicular to the optical path.
８、９又は１０記載の光ファイバジャイロにおいて、上
記光源からの光のスペクトルは広域スペクトルであるこ
とを特徴とする光ファイバジャイロ。11. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
The optical fiber gyro according to 8, 9, or 10, wherein the spectrum of the light from the light source is a wide spectrum.
波路とを有する光集積回路において、 上記導波路の光路に四分の一波長板が設けられ、該四分
の一波長板の主軸は上記導波路の主軸に対して４５°傾
斜していることを特徴とする光集積回路。12. An optical integrated circuit having a substrate and a waveguide formed along an upper surface of the substrate, wherein a quarter-wave plate is provided in the optical path of the waveguide, and a main axis of the quarter-wave plate is provided. Is an optical integrated circuit which is inclined by 45 ° with respect to the main axis of the waveguide.
て、上記四分の一波長板は珪素（Ｓｉ）よりなる光ファ
イバ保持部材によって支持されていることを特徴とする
光集積回路13. The optical integrated circuit according to claim 12, wherein the quarter-wave plate is supported by an optical fiber holding member made of silicon (Si).
において、 上記導波路はＹ分岐を形成しており、該Ｙ分岐の各分岐
に沿って位相変調器が形成されていることを特徴とする
光集積回路。14. The optical integrated circuit according to claim 12, wherein the waveguide forms a Y branch, and a phase modulator is formed along each branch of the Y branch. Optical integrated circuit.
積回路において、 上記導波路に偏光子が形成されていることを特徴とする
光集積回路。15. The optical integrated circuit according to claim 12, 13 or 14, wherein a polarizer is formed in the waveguide.
バループと上記光集積回路と光ファイバループの間に配
置された四分の一波長板とを有する光ファイバジャイロ
の製造方法において、 珪素（Ｓｉ）板の上面にＶ溝を形成することと、該Ｖ溝
に上記光ファイバループの端部の光ファイバを装着する
ことと、上記Ｖ溝内に配置された光ファイバを切断する
ように上記珪素（Ｓｉ）板に横断方向の溝を形成するこ
とと、該横断方向の溝に四分の一波長板を挿入すること
と、を含む光ファイバジャイロの製造方法。16. A method of manufacturing an optical fiber gyro having a light source, a light receiver, an optical integrated circuit, an optical fiber loop, and a quarter-wave plate arranged between the optical integrated circuit and the optical fiber loop. Forming a V groove on the upper surface of the (Si) plate, mounting the optical fiber at the end of the optical fiber loop in the V groove, and cutting the optical fiber arranged in the V groove. A method for manufacturing an optical fiber gyro, comprising: forming a groove in a transverse direction in the silicon (Si) plate; and inserting a quarter-wave plate in the groove in the transverse direction.
の製造方法において、 上記横断方向の溝はダイシング技術によって形成するこ
とを特徴とする光ファイバジャイロの製造方法。17. The method of manufacturing an optical fiber gyro according to claim 16, wherein the groove in the transverse direction is formed by a dicing technique.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23698495A JPH0979861A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Optical fiber gyro and optical integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23698495A JPH0979861A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Optical fiber gyro and optical integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979861A true JPH0979861A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=17008676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23698495A Pending JPH0979861A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Optical fiber gyro and optical integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0979861A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009084545A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical modulator |
| JP2010078591A (en) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Honeywell Internatl Inc | Optical fiber gyroscope having reduced bias |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP23698495A patent/JPH0979861A/en active Pending
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